铝合金点焊过程振动信号频谱分析
试验二 超声共振频谱分析法(RUS)测量铝的弹性模量
试验二超声共振频谱分析法（RUSpec）测量铝的弹性模量测量方法简介超声共振频谱分析法（Ruspec）测定材料的弹性常数是一种快速、低成本测定弹性常数、掌握材料力学性能的新技术。
Ruspec技术是与传统的电测方法有着本质的区别的测量固体弹性常数的技术，该方法主要是通过分析超声共振频率得到固体材料样品的弹性常数。
该技术是用于测量材料力学性能的所有方法中精度较高的方法之一，它的最独特之处在于该技术能在尺寸、体积较小的样品上也能迅速、同步、高精度的测出每一个独立弹性常数，而且测试结果具有可重复性。
它另外一个主要优势是可实现无损测量（试件无需加载）。
测量原理：试验步骤：1 选取样品：A.硬质，均匀，外观规则。
形状要求：正方体、长方体或圆柱体（最大尺寸小于30mm）。
B.相对立的面平行度优于0.05%，任意平面与其垂直的轴直角度应优于0.05%，表面的光滑度应优于该平面的最小尺寸的0.01%。
2 用天平对样品重量进行准确称量，用千分尺对试样尺寸进行准确测量。
3 在仪器探头位置放上试件（两个超声探头对应试件上相对的两个棱角）4 在Ruspec操作软件平台上对设置参数进行设置，主要包括：材料弹性常数的参考值、材料重量、尺寸、振动模态个数等。
5 让系统计算振动模态。
6 根据计算出的振动模态进行扫频带宽设置。
7 进行扫频得到试样实际的振动模态。
8 选定模态频率计算值对应的试验值9 让系统进行匹配、计算，初步得到弹性常数值和弹性模量。
10观察匹配误差RMS%是否小于0.3%，或者在0.3%附近。
如果是，则认为得到的结果有效，若不是，则认为得到的结果无效，11 若在上一步中，判断为结果无效，可以进行以下操作：a）观察振动模态中是否有频率计算值和试验值相差较大的情况（>2MHz），若有,则将该模态权重因子设置为0. 然后重新进行让系统进行匹配计算，执行第10步。
b) 若采用a）中的方法不能得到有效结果，则将测量得到的弹性常数值作为设置参考值，重新从第5步开始执行，直到得到有效结果。
频谱谐波振动时效在大型焊接构件中的应用
频谱谐波振动时效在大型焊接构件中的应用发布时间：2021-05-17T10:17:25.810Z 来源：《基层建设》2020年第30期作者：郭玉宇荀少宝陈启新王海墨祥[导读] 摘要：频谱谐波振动时效是在振动时效原理的基础上，应用先进的电子信息技术，通过傅里叶方法进行频谱分析，寻找低次谐波，自动选用合适的能量在多个谐波频率振动，引起高次谐波累积振动，产生多方向动应力，与多维分布的残余应力叠加，造成塑性屈服，从而降低峰值残余应力，同时使残余应力分布均化。
中车齐齐哈尔车辆有限公司黑龙江齐齐哈尔 161002摘要：频谱谐波振动时效是在振动时效原理的基础上，应用先进的电子信息技术，通过傅里叶方法进行频谱分析，寻找低次谐波，自动选用合适的能量在多个谐波频率振动，引起高次谐波累积振动，产生多方向动应力，与多维分布的残余应力叠加，造成塑性屈服，从而降低峰值残余应力，同时使残余应力分布均化。
关键词：频谱谐波振动；大型焊接；应用本文应用频谱谐波振动设备，对合圆状态外机壳进行频谱谐波振动时效处理试验，以期达到以下目标：工件焊缝残余应力不大于150 MPa，应力消除率不小于30%，应力均化率不小于50%，拆除工装后尺寸变化率小于3‰。
同时通过该试验有效地推动频谱谐波振动时效技术在大型焊接构件中的应用。
1 频谱谐波振动时效试验准备工作（1）频谱谐波振动时效设备频谱谐波振动时效适应性强，能够处理亚共振无法处理的高刚性、高固有频率工件，能够满足尺寸精度要求高的工件。
同时，谐波频谱振动设备操作方便，工作周期短，振动过程噪声低，成本低，不产生烟尘，不产生二次内应力。
频谱谐波振动时效设备由控制器、激振器、传感器三部分组成。
在本文试验中，频谱谐波振动时效设备选用HK2010振动消应力设备，其采用K4型激振器，最大激振力为35 k N，调速范围1 000～8 000 r/min，可处理工件最大质量约100 t。
（2）盲孔法测应力设备依据GB/T 31310-2014《金属材料残余应力测定———钻孔应变法》，采用HK21A应力检测仪，对工件表面进行应力检测，测得每个点初始残余应力的2个主应力σ1、σ2；（3）应力检测点位置选择根据外机壳壳体结构，主要焊缝类型有对接焊缝和角接焊缝2种，针对每种焊缝，在壳体的不同部位分别选择10个应力检测点。
铝合金逆变点焊过程中预压阶段的有限元分析
耦 合分析 时，应根据 接触分 析结果来 调整节 点坐标和 修 改单元状态和接触 电阻率 的参数 。
图 ２ 有 限元 模 型 局 的所有节 点处施 加 电极
压力 ，并耦合 该边界 上节 点的轴 向位移 ，使其 具有相
但 对接 触压 力 的分布 形态 有着 较大 的影 响 。随着 电极
压 力 的增加 ，接 触压 力峰值 点 逐渐 向对 称 轴移 动 。这 主 要 是 由于 在对 称轴 处存在 着 局部压 力峰 值 ，在 电极 端 面 中心集 中力 和 电极端 面边 缘集 中力 的共 同作 用 下
产 生 了力 的叠加 。并 且 由于端 面 中心 集 中力 的作用 使
，ｏ （ ＋ ２ｇ＋ ｒ ２ ） ． ＝ ｇ＋ ＋ ｒ ２Ｊ＋ ｒ 一 １
二
… … … … … … … … … … … … … … … …
。
… …
Ｊ
…
（） １
合 金逆变 点焊数 值模 拟过 程 中，预压 接触分 析 是进行
热一 电一 力分 析 的基础 。接 触区域 的形 态和 接触 压力
预压阶段 接触面 处接触压 力 的分布情况 如图 ４所 示 。由 图 ４可 知 ，电极 与工件 接触 区域 的压力 分布呈 现先下 降后快速 上升 的趋 势 ，且压力 峰值分布在 电极 端面边 缘 附近 ，这是 由于应力 集 中而 引起 的。工件 与 工件接触 区域 的压力分 布呈现 缓慢下 降的趋 势 ，且 接 触 区域 的半径 明显大于 电极 的端面半径 。 由于接触 区 域决定 了点焊过程 的初始 导 电区域 ，且 与形成熔核 的 ．
同 的径 向位移 量 ；在 工件下边 界② 的所 有节 点处轴 向
2024铝合金振动疲劳特性及断口分析
２ ０１ ３年 ８月
航
空
材
料
学
报
Ｖｏ １ ． ３ ３，Ｎｏ ． ４
Ａｕ ｇ ｕｓ ｔ ２ ０１ ３
Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＡＥ ＲＯＮＡＵ Ｔ Ｉ Ｃ ＡＬ ＭＡＴ Ｅ ＲＩ ＡＬ Ｓ
２ ０ ２ ４铝 合 金 振 动 疲 劳 特 性 及 断 口分 析
初 始 应 力 幅 值 下 的振 动 疲 劳 寿 命 。利 用 体 式 显 微 镜 及 扫 描 电镜 对 疲 劳 断 口进 行 微 观分 析 。 结 果 表 明 ： 初 始 应 力 相
同时 ， 处 于 共振 状 态 的悬 臂 梁 振 动 疲 劳 寿命 最 长 ， 瞬 断 区面 积 最 小 。微 观 分 析 表 明 ， 疲 劳 裂 纹 源 萌 生 于 材 料 表 面 的 最大应力 区 ， 在裂纹源区有明显的放射状条纹 、 贝壳线和大量刻面 ； 在疲 劳 裂 纹 扩 展 区 ， 除疲劳条带外 ， 还 观 察 到 大 量 的二 次 疲 劳 裂 纹 ； 疲劳瞬断区则由大量韧窝构成 ， 表 现 出典 型 的 韧 性 断 裂 特 征 。 微 观 分 析 可 知 合 金 内强 化 相 颗 粒 对 疲 劳裂 纹扩 展 有 明显 的 阻 碍作 用 。 关键词 ： ２ ０ ２ ４铝 合 金 ； 振动疲劳 ； 固有频率 ； 疲劳断 口
的抗 振 动断裂性 能 ； 陈 国平 等分 析 了梁 结 构振 动 疲 劳过 程 中 ， 呼 吸式 疲 劳 裂 纹 的扩 展 特 性 ； 李 静
等 系统 研究 了某 型航空 发动 机叶 片 的振 动疲 劳寿命
问题 。在疲 劳寿命 预 估 方 面 ， 施 荣 明等 研 究 了振
研究了 Ｔ Ｃ ６钛 合金 组织 对 振 动疲 劳 的影 响¨ ， 蔡 建
2024铝合金振动疲劳特性及断口分析_胡海涛
文献标识码： A
文章编号： 1005-5053（ 2013） 04-0078-06
随着航空工业的快速发展，在使用工况内对飞 行器高速及高稳定性、可靠性的要求越来越高。在 这一条件下，振动疲劳作为影响飞行器动强度性能 的重要因素，越来越受到设计者的重视，如陶春虎等 研究了 TC6 钛合金组织对振动疲劳的影响［1］，蔡建 明等研究了 Ti60 钛合金中富钕稀土相对室温振动 疲劳的影响［2］。从实际情况来看，振动疲劳也是发 动机叶片失效的主要影响因素之一，马楠楠等统计 了近 100 件飞机发动机失效叶片的结果表明，与振 动有关的疲劳失效占叶片失效的 35%［3］。与常规 疲劳问题不 同，振 动 疲 劳 是 指 结 构 在 承 受 振 动、冲 击、噪声等动态交变载荷时，激励频率分布与结构固 有频率相近，使结构产生共振所导致的疲劳破坏现 象［4］。目前对 于 振 动 疲 劳 问 题 的 试 验 和 理 论 研 究 已成为国内外的研究热点。在试验测试方面，Ｒ． J． Morrissey 等研究了加载频率和应力比因素对钛合金 （ Ti-6Al-4V ） 振 动 疲 劳 性 能 的 影 响［5］； Jenn-Ming Song 等研究了 Mg-Li-Zn 轻质镁合金的振动断裂破 坏特性［6］； Kuo-Tsung Huang 等研究了 5083 铝合金
铝及铝合金对接焊接接头的超声检测方法
铝及铝合金对接焊接接头的超声检测方法1.1铝及铝合金对接焊接接头的特点及常见缺陷与钢焊接接头相比，铝焊缝的重要特点是熔点低、导热率大、热膨胀系数大、材质衰减系数小、塑性好、强度低。
此外，铝中纵波声速比钢大，横波声速比钢小。
铝对接焊接接头中常见缺陷也与钢焊接接头类似，有气孔、夹渣、未焊透、未熔合、裂纹等。
为了检测出上述几种危害性缺陷，一般采用横波单斜探头检测法。
1.2检测条件的选择1.2.1探头由于铝对超声波的衰减较小，所以宜选择较高的频率，一般选用频率为5MHz，探头的横波折射角有700、600、450等几种，当板厚较厚时，常用450；当板厚较薄时，常用600或700。
如有必要也可以选择其他参数的探头。
1.2.2标准试块、对比试块1.标准试块检测铝对接焊接接头，也可以采用CSK-IA标准试块测量探头的入射点（L0）以及调整仪器时基扫描线比例（但需进行声速换算）。
2．对比试块用与被检测铝对接焊接接头相同或相近似的铝材，制作具有横孔的对比试块，主要用以时基扫描线的校准和距离—波幅曲线的绘制。
对比试块中不得有大于或等于Φ2mm平底孔当量直径的缺陷存在。
试块尺寸、形状见图1.37所示和表1.9所示。
图1.37 对比试块形状表1.9 对比试块尺寸mm试块号试块长度L 试块厚度T 试块的测定适用范围1 300 25 8 ～ 402 500 50 >40 ～ 801.2.3 耦合剂的选择与钢焊接接头超声检测一样，铝对接焊接接头检测耦合剂也可以采用机油、变压器油、甘油或浆糊等。
为避免对铝造成腐蚀，注意不要使用碱性耦合剂。
1.3检测准备工作1.3.1检测面检测前，应清除探头移动区域的飞溅、锈蚀、油垢等。
焊接接头外观及检测表面经检查合格后，方可进行检测。
1.3.2探头入射点测定采用CSK-IA标准试块测定，方法同钢试块测定方法。
1.3.3探头折射角的测定采用与被检测的铝对接焊接接头一样或相近的母材制作试块，在其上钻上Φ2mm横孔，它距检测面的深度应为被检测焊接接头厚度的1～2倍，如图1.38所示。
铝合金点焊熔核流场及热场的有限元分析
但相比于铁磁性材料点焊[7] ,流动对熔核形成的影
响不显著 。从热分析可知 ,对流传热方式将降低熔
核内部的温度梯度 ,影响熔核的组织和应力分布 。
3. 2 试验验证
为验证模拟结果 ,通过金相手段测量熔核与热
影响区大小 ,并与计算结果进行比较 (AA5182 - O 熔
点 577 ℃) 。如图 5 所示 ,在熔核直径 、厚度和形状
速度场边界条件 :对液态金属与固态金属界面
符合 u = w = 0 。固液界面在整个焊接过程是移动
的 ,相变潜热的吸收和释放就是通过该界面进行
的[3] 。
在铝合金点焊过程中 ,随熔核的扩展 ,在移动的
固液界面上存在相变潜热 。这里采用等效比热法处
理相变潜热 ,即等效比热 CE 为[4 ]
CE =
C+L
第 25 卷
图 3 熔核尺寸随时间的变化 Fig. 3 Relationship between nugget size and welding time
图 2 不同时刻焊接区温度场分布 ( T/ ℃) Fig. 2 Temperature distribution on weld zone
(8)
式中 : Tl 和 Tsol分别代表金属的液相线温度和固相
线温度 。
2. 3 模型的网格划分 利用 ANSYS 软件的自适应网格划分功能 ,在工
件上靠近熔化区域及工件和电极上存在较大温度梯
度的区域 ,将网格划分得细一些 ,工件和电极上温度 梯度小的区域 ,网格划分的粗些 ,这样就可在不增加 单元和节点数量的条件下提高计算精度 。图 1 所示 为非均匀网格系统 。
熔核区为对流导热 。将固态求解区域视为粘性无限
大的流体 ,故动量方程的求解区域也为电极和工件 。
7075T6铝合金超声振动加工的试验研究
±27075 -T6铝合金超声振动加工的试验研究**贵卅省科技计划项目（编号= 20181407）；贵州省科技合作计划项目（编号丄H20157087）收稿日期：2018年6月□刘爱军I □陈习智2□胡斌梁3 □周知进I1. 贵州理工学院机械工程学院 贵阳 5500032. 广西贵港75130部队 广西贵港 5371003. 湖南科技大学机电工程学院 湖南湘潭 411201摘要:针对铝合金零部件表面强化处理与控制变形问题，通过试验，对比普通车削加工与超声振动加工7075-T6铝合金对表面硬度与切削力的影响。
试验结果表明:随着主轴转速加快，工件表面硬度提高，并在达到峰值后趋于平缓；随着超声振幅的增大，切削力减小。
关键词：铝合金超声振动加工试验中图分类号:TH162+1； TG506.5 文献标志码：A 文章编号:1000-4998(2019)01-0077-04Abstract : Aiming at the surface strengthening treatment and deformation control of aluminum alloy parts, the influence of ordinary turning and ultrasonic vibration processing of 7075-T6 aluminum alloy onthe surface hardness and cutting force were compared through experiments. The results showed that as the spindle speed increases , the surface hardness of the work -piece increases and tends to drop off afterreaching the peak value , and as the ultrasonic amplitude increases , the cutting force decreases.Key Words : Aluminum Alloy Ultrasonic Vibration Processing Test1研究背景高强度7075-T6铝合金材料零件已广泛应用于 飞机结构件，如上下翼面板、桁条等一列。
脉冲频率对铝合金TIG焊接接头组织和力学性能的影响
脉冲频率对铝合金TIG焊接接头组织和力学性能的影响王悦【摘要】以7075铝合金为研究对象进行钨极氩孤焊接,通过金相显微镜、扫描电镜、显微硬度、抗拉强度等试验手段,研究脉冲频率对焊接接头组织和性能的影响.结果表明,当脉冲频率较小时,焊缝熔滴相对独立,随着脉冲频率增加,熔滴尺寸减小且数量增多.熔合区晶粒尺寸随脉冲频率增加而减小.铝合金TIG焊接接头母材显微硬度值最大,热影响区显微硬度值最小.脉冲频率越大,熔合区最大显微硬度值越高.随着脉冲频率的增加,铝合金焊接接头抗拉强度先增加后减小,脉冲频率40 Hz时达到母材95％.【期刊名称】《电焊机》【年(卷),期】2015(045)009【总页数】3页(P110-112)【关键词】7075铝合金;钨极氩弧焊;脉冲频率;抗拉强度【作者】王悦【作者单位】南京化工职业技术学院,江苏南京210048【正文语种】中文【中图分类】TG457.14随着人类社会的不断进步，环境污染、资源紧缺等问题逐渐严重。
轻量化由于可以大大降低能源消耗，受到了各国的重视[1]。
尤其在汽车工业中，采用新型的轻合金材料以替代钢铁材料，可以降低自重、减少排放，具有巨大的应用价值。
其中，铝合金由于储量丰富，易于加工和回收等特点，成为汽车工业中应用最广阔的材料之一[2]。
任何材料的应用离不开连接技术的发展，焊接作为连接技术的一种，可以满足一次成型的要求，在汽车工业中广泛使用。
但是铝合金化学性质比较活泼，表面易氧化生成氧化膜、热导率高，线膨胀系数大等特点，使焊接时容易形成裂纹、气孔等缺陷，严重影响铝合金的应用[3-4]。
搅拌摩擦焊等固相焊接方法可以实现铝合金的焊接，但设备庞大，投资较大，且焊接接头强度不到母材的50%，不适用于铝合金的焊接[5-6]。
钨极氩弧焊（TIG）是通过在电极与工件之间形成电弧，时待焊处熔化，从而获得牢固接头的焊接方法，非常适用于汽车薄板的焊接[7]。
本研究采用脉冲TIG焊接方法，对7075铝合金进行焊接，研究脉冲频率对铝合金焊接质量和性能的影响。
基于多元化的铝合金直流点焊质量监测系统的研发
基于多元化的铝合金直流点焊质量监测系统的研发1王蕤，罗震，步贤政，罗保发，马迎兵，袁书现天津大学材料系，天津（300072)E-mail: wangrui19840816@摘要：为了克服由于多种电阻点焊质量影响因素引起的单参数检测技术的不足，充分利用点焊过程各种参数所提供的熔核质量信息，工作中构建了以焊接磁场、焊接电压、电极位移作为铝合金点焊质量评定特征信息的铝合金点焊质量监测系统。
实验证明，检测系统能够高速准确采集铝合金点焊过程的多个特征信号，并能有效反映焊接过程中焊点熔核的变化，对焊点质量做出准确判断，满足点焊过程质量监测的要求。
关键词：点焊，分形理论，模糊控制1. 引言随着世界能源危机和环保问题日益突出，汽车工业面临着严峻的挑战。
着眼于长远的可持续发展，节能成为汽车工业发展的核心问题，汽车轻量化成为21世纪汽车技术的前沿和热点。
现阶段所用的轻量化材料主要为轻合金铝及铝合金等，而随着焊机技术的飞速发展，铝及铝合金焊接也获得了日益广泛的应用。
但是铝及铝合金具有特殊的性能这给焊接工作带来一定的困难。
由于焊件厚度（特别是极薄、极厚件）、结构形状等的不同，需要采用相应的焊接方法及工艺，才能获得优质的焊接接头及较高的焊接生产率[1]。
铝合金点焊作为一种行之有效的焊接方法在汽车、航空、航天产品生产中得到了广泛的应用。
点焊质量一直是国内外焊接界学者致力研究的问题，目前尚未圆满的解决。
铝合金点焊是近年来随着汽车材料轻型化而提出来的新课题，由于铝的特殊性质，其监控难度较一般钢材更困难。
本文研究并开发一套基于虚拟仪器的铝合金点焊质量检测平台。
该平台可检测铝合金点焊过程中的各种参数，如电压、电极位移信号及磁场信号，研究各特征量的提取算法和信息融合算法，最终得出熔核面积以实现对焊点质量进行检测的可视化组态软件。
2. 系统结构及特点利用LabVIEW设计出铝合金点焊质量监测系统。
整个软件系统主要包括数据采集模块，数据处理模块以及文件系统和用户界面几部分组成。
超声波焊接镍／铝异种金属研究
超声波焊接镍／铝异种金属研究超声波焊接属于压焊，该方法是在静压力作用下利用超声波高频率的弹性机械振动把工件的弹性振动能转变成摩擦功与形变能，对工件进行清理和焊接。
超声波焊接主要用于连接金属材料、半导体材料、塑料和金属陶瓷等。
因为焊接速度快，焊接质量好、密封性好、焊接过程安全稳定等优点，超声波金属焊接在工业上得到了十分广泛的应用。
文章使用超声波焊接金属的方法对镍N4和铝1060焊接，研究了不同的焊接工艺参数对给接头显微组织带来的的影响。
改变焊接时间和焊接压力等焊接工艺参数对镍/铝异种金属进行焊接，最终确定焊接可焊范围为：焊接时间50～110ms，焊接压力0.25MPa～0.35MPa，接延时400ms。
将焊接时间取为50ms、80ms、110ms，焊接压力取为0.25ms、0.3ms、0.35ms，得到9组焊接参数，并分析了各参数下的焊件试样。
对试样进行镶嵌、打磨、抛光以及腐蚀，使其满足观察要求，再对焊件成形进行分析，比较得出最佳的焊接试样。
标签：超声波焊接；镍；铝；显微组织引言随着有色金属应用的日益广泛，其连接技术也随之备受关注。
工业纯镍具有优异的耐腐蚀性，在工业生产中，纯镍主要用来制造不锈钢以及其他抗腐蚀合金，也用来做加氢催化剂以及陶瓷产品、电子线路、玻璃着绿色和制备Ni的化合物等。
所以，优化纯镍材料的焊接工艺、控制焊接缺陷是保证设备制造质量的关键环节。
纯镍的液态凝固过程没有相变，非常容易生成低熔点的共晶体，出现热裂纹等缺陷；在传统焊接过程中，焊接快速冷却凝固过程极易出现裂纹、气孔以及晶粒粗大等缺陷，严重影响焊接接头的耐腐蚀性能与机械性能。
铝的密度小、延展性好，耐蚀、导热以及导电等性能优良，而且在很低的温度下依然能够得到满意的力学性能，在化工、机械、交通、建筑、航空航天、日常生产生活等领域得到了广泛的普及。
铝极易形成致密的Al2O3氧化膜，吸附水分，在传统焊接过程中易造成焊缝夹杂与气孔。
这些都是焊接生产中颇感困难的问题。
脉冲个数调频对铝合金双脉冲焊性能的影响
脉冲个数调频对铝合金双脉冲焊性能的影响0 序言铝合金的低熔点、高导热等特性，容易因热输入过大导致焊穿、坍塌和裂纹等焊接缺陷[1-2].双脉冲焊的高、低脉冲群的周期性变化使焊接过程“冷热交替”，减少了热输入，从而得到美观的鱼鳞纹焊缝[3].高频脉冲主要控制熔滴过渡的稳定性.低频脉冲控制熔滴过渡与熔池低频振荡，对熔池的搅拌能够排放气孔、细化晶粒、降低裂纹敏感性[4].学者研究了铝合金双脉冲电弧焊的焊缝成形及性能优于单脉冲电弧焊[5-6].Li等人[7]研究了铝合金与不锈钢搭接钎焊，利用电流电压概率密度曲线和快速傅氏变换(fast fourier transformation，FFT)频谱，对比单脉冲和双脉冲焊接的稳定性，分析熔滴过渡模式与电信号时频域曲线的关系.铝合金双脉冲焊的脉冲频率对熔池形貌有较大影响，低频频率越大，熔池振动频率越快，但振动幅度减小[8].针对第三次熔顶，进行了各种检测，排除了熔顶的其它因素，认为熔顶是因为活塞环与缸套拉缸造成的。
而活塞缸套组件经检测均合格；活塞与缸套的装配间隙也在标准范围之内。
那么问题应该出现在活塞环的装配间隙上，所以对活塞环的各种装配间隙进行了分析。
双脉冲低频频率太低，对熔池震荡不够，不易降低气孔率和细化晶粒，而频率太高，与单脉冲焊接相似，且对送丝机构的变速能力提出更高的要求[9].因此针对具体的焊接情况，选择合理的低频调制频率，对于提高焊接接头的性能具有重要的意义.赛事组织者作为体育赛事的组织、承办者，在整合体育赛事资源方面具有得天独厚的优势，理论上能够最大化地实现体育赛事转播权的价值转化。
但是在权源上，它不像参赛者那样贴近体育赛事，而更像是一个代理商：除了通过合同约定之外，很难证明其对体育赛事享有权利的正当性。
参赛者则不同，作为体育赛事的直接参与者，其对体育赛事的权利诉求更为合理。
但是体育赛事往往是多名参赛者共同完成的，尤其是足球联赛这类大型竞技类运动，往往涉及到十几支参赛球队。
6061铝合金FSW焊接接头组织和力学性能分析
6061铝合金FSW焊接接头组织和力学性能分析目录1. 内容综述 (2)1.1 研究背景 (3)1.2 研究目的和意义 (3)1.3 国内外研究概况 (4)2. 6061铝合金FSW焊接技术概述 (6)2.1 FSW焊接原理 (7)2.2 FSW焊接工艺参数选择 (9)2.3 FSW焊接优势与挑战 (10)3. 6061铝合金FSW焊接接头组织分析 (12)3.1 微观结构观察方法 (13)3.2 FSW接头晶粒细化效果 (14)3.3 相变现象分析 (15)3.4 热影响区组织特征 (17)4. 6061铝合金FSW焊接接头力学性能测试 (18)4.1 力学性能测试方法 (20)4.2 焊接接头的拉伸性能 (21)4.3 硬度分布与应力分布 (22)4.4 FSW接头与传统接头性能对比 (23)5. 组织和力学性能分析 (24)5.1 组织对力学性能的影响 (25)5.2 焊接参数对组织与性能的影响 (27)5.3 接头性能的优化措施 (28)6. 实验验证与结果讨论 (29)6.1 实验设计与焊接过程 (30)6.2 实验数据的统计分析 (31)6.3 结果与讨论 (32)7. 结论与展望 (33)7.1 综合结论 (34)7.2 未来研究方向 (35)1. 内容综述本文档旨在深入探讨“6061铝合金固相焊接（FSW）接头组织和力学性能”这一主题。
6061铝合金因其优异的力学性能、良好的导电导热性和易于加工的特点，在航空航天、汽车制造、电子等领域得到了广泛应用。
本文首先概述了6061铝合金的基本特性及在FSW加工中的潜在优势。
探讨了FSW接头的形成机理、焊接热循环及其设置参数对最终接头组织和性能的影响。
文中将详细分析FSW过程中材料微观结构和显微分析得到的组织形态，包括焊核、热影响区等。
对比传统焊接方法（如TIG和MIG）的6061铝合金接头，探讨FSW的优势与劣势。
对FSW接头的力学性能进行测试，并通过实验数据揭示了拉伸强度、硬度、疲劳寿命等参数与组织特征之间的关系。
铝合金脉冲MIG焊电压信号概率密度分析
摘要：针对铝合金脉冲MIG 焊过程中不同参数匹配下的稳定性问题，采用焊接电压信号概率密度分布的分析方法，计算了焊接过程电弧电压信号概率密度，并分析研究了概率密度分布中的两个峰值，同时参照实际对比分析焊缝成形的情况。
结果表明：电弧电压信号概率密度分布中存在两个峰值，第一个峰值越小，第二个峰值越大，焊缝成形越好，焊接过程越稳定；反之焊缝成形不好，焊接过程不稳定。
关键词：铝合金；脉冲MIG 焊；焊接电压；概率密度；稳定性中图分类号：TG409文献标识码：A 文章编号：1001－2303(2009)11－0049－04第39卷第11期2009年11月Vol．39No．11Nov．2009Electric Welding Machine聂晶1，石玗2，张世进3，黄健康1，樊丁2(1．兰州理工大学甘肃省有色金属新材料重点实验室，甘肃兰州730050；2．兰州理工大学有色金属合金及加工教育部重点实验室，甘肃兰州730050；3．酒泉钢铁(集团)有限责任公司机械制造分公司，甘肃嘉峪关735100)Analysis on probability density of voltage signal of pulse MIG welding for aluminum alloyNIE Jing 1，SHI Yu 2，ZHANG Shi-jin 3，HUANG Jian-kang 1，FAN Ding 2(1．State Key Laboratory of Gansu Advanced Non-ferrous Metal Materials ，Lanzhou University of Technology ，Lanzhou 730050，China ；2．Key Laboratory of Non-ferrous Metal Alloys and processing ，The Ministry of Education ，Lanzhou University of Technology ，Lanzhou 730050，China ；3．JISCO MMCO's Machine Manufacturing Ltd．，Jiayuguan 735100，China)Abstract ：Introduce the analytical method base on probability density of voltage signal according to the assessment on stability ofpulse MIG welding for aluminum alloy．Analyze on the two peaks of voltage probability density and contrast with weld．The result shows that voltage signal density distribution has two peaks ，the numerical value of the first peak is smaller and the numerical value of the second peak is bigger while the stability is better ，otherwise the stability is poorer．Key words ：aluminum alloy ；pulse MIG welding ；welding voltage ；probability-density ；stability收稿日期：2008－12－22；修回日期：2009－08－10基金项目：国家自然科学基金资助项目(50675093)；国家自然基金国际合作资助项目(50710105060)作者简介：聂晶(1985—)，男，江苏邳州人，硕士，主要从事焊接智能控制方面的研究工作。
大铸锭铝熔体中超声振动系统空化区域分析及实验研究
大铸锭铝熔体中超声振动系统空化区域分析及实验研究董方;李晓谦;张敏【摘要】Vibration test was done for a piezoelectric ultrasonic transducer for casting by laser range finder, the displacement amplitude distribution of end and cylindrical surface was obtained through amplitude spectrum correction for the vibration series based on interpolation method, and cavitation erosion test with different depths of the ultrasonic horn was immersed in the solution of aluminum and water. Finite element methods was used to carry on the numerical simulation cavitation. The results show that the current in the resonant points below the vibration system is more stable, and it is not easy for acoustic streaming effect. The experiments of ultrasonic casting of aluminium alloy were carried out when the depth of ultrasonic vibration was applied on melt. The max amplitude of transverse vibration reaches 1/2 of the longitudinal vibration amplitude and the peak of transverse vibration appears above the end surface 15−55 mm. When the depth of vibration increases, the cavitation area was reduced. Cavitation simulation results are in good agreement with the experimental results.%根据比值校正法利用激光测距仪对超声系统辐射杆振动进行测试，其结果进行幅值谱校正后得到辐射杆位移幅值分布，分别对超声变幅杆浸入铝溶液及水中不同深度进行空蚀分布实验，运用有限元法对水及铝熔体中空化区域进行模拟。
点焊过程工艺参数采集及缺陷信息分析
点焊过程工艺参数采集及缺陷信息分析薛海涛1,2, 宋永伦3, 李 桓2, 牛 永2, 李娟娟2 (1.河北工业大学材料学院,天津 300130;2.天津大学材料科学与工程 学院,天津 300072;3.北京工业大学机电学院,北京 100085)摘 要:采用基于图形化语言的虚拟仪器开发工具LabView 开发了界面友好、操作简单的虚拟仪器———电阻点焊参数采集及缺陷信息分析系统。
该系统实现了对铝合金点焊过程工艺参数的实时采集、数据传输与存储、波形同步显示,以及对工艺参数的分析和处理,对点焊过程中发生的缺陷状况做出评定和分析。
在分析研究所采集的焊接电流和电极电压的基础上,建立了基于电压曲线斜率变化的判读飞溅缺陷的算法和基于积分变化的判读脱焊缺陷的算法。
所建立的算法应用于实践,可准确地判读飞溅和脱焊缺陷。
关键词:虚拟仪器;数据采集;数据分析;电阻点焊;焊接缺陷中图分类号:TG 409 文献标识码:A 文章编号:0253-360X (2004)04-103-04薛海涛0 序 言随着铝合金点焊工艺在现代制造业中的广泛应用,点焊的质量问题受到越来越多的关注。
但是,点焊质量的在线监测问题一直没有得到很好的解决。
电阻点焊过程是一个高度非线性、有多变量耦合作用和大量随机不确定因素的比较复杂的动态热过程,焊接条件短时间的波动就会造成较严重的后果。
焊点质量与各参数在焊接过程中发生的变化密切相关,所以设计点焊过程参数的实时采集与分析系统,可以全面、准确地获取焊接过程中的动态参数,经过实时处理分析后,可以作为基本信息写入点焊专家系统实时数据库,有助于实现焊点质量智能化在线评估和管理[1～4]。
作者采用基于图形化语言的虚拟仪器软件开发工具LabView [5,6]开发了虚拟仪器———点焊过程工艺参数采集及缺陷信息分析系统。
该系统实现了对铝合金点焊过程工艺参数的实时采集(采集率达10kH 2)、数据传输、波形显示,以及对工艺参数的分析和处理,提取评价焊接质量的特征信息及相关信息,对点焊过程的质量和缺陷状况做出评定和分析。
【精品推荐】-铝合金点焊电压信号的分形特征
收稿日期：2009－04－12基金项目：国家自然科学基金资助项目（50575159）；教育部科学技术研究重点项目（106049）文章编号：1002－025X (2009)11-0017-04铝合金点焊电压信号的分形特征高战蛟1，罗震2，姜坤1，赖小明1，侯文德1（1．北京卫星制造厂，北京100190；2．天津大学材料科学与工程学院，天津300072）摘要：以非线性分形理论为基础，利用盒维数定量地描述了铝合金点焊过程中非线性电压信号，并对不同点焊质量下的电压参数进行检测与盒维数计算，建立铝合金点焊质量与分形维数关系。
试验与计算结果表明：以盒维数作为特征量能够有效地反映点焊质量的变化，这对大型舱体铝合金点焊质量监测的研究具有较高的理论和实践参考价值。
关键词：铝合金点焊；特征量；盒维数；非线性电压信号中图分类号：TG453文献标志码：B0前言目前，在航天飞行器产品生产过程中，铝合金点焊作为一种高效的焊接方法得以广泛应用，特别在大型密封舱体桁条、隔框结构上都是以点焊形式连接，且焊点数以千计［1-3］。
从整个航空、航天焊接状况来看，大型密封舱体的点焊必须要求高可靠性的焊缝质量，这对保证航天器结构稳定性至关重要。
而铝合金的特殊性使得焊点质量对外界因素如表面状况、散热条件等非常敏感，导致焊接质量不稳定，严重影响了铝合金点焊质量的可靠性，进而危及到航天器的在轨飞行任务，因此，大型密封舱体点焊质量在线监测的研究迫在眉睫。
点焊过程中的电压信号能反映出点焊过程中金属固-液态转变的过程［4-5］，它是一个非常重要且容易监控的参数之一，但是在焊接过程中呈现为非线性，而分形理论是研究非线性的一种有效方法，用分形维数来量化信号的复杂程度，从而建立电压信号的非线性与点焊质量的关系，经过试验证明，该方法能很好地描述点焊质量。
它对研究大型舱体铝合金点焊质量在线监测具有重要的理论和实践参考价值。
1分形维数分形维数（Fractal Dimension ）是度量分形集的“不规则”程度和“复杂”程度的数学工具［6］。
7A52铝合金MIG焊接头的X射线衍射分析
收稿日期:2007-03-15基金项目:国家重点基础研究计划(973)项目(2005C B623705)7A52铝合金MIG 焊接头的X 射线衍射分析 黄继武1, 尹志民1, 聂 波1,2, 肖 静1, 陈继强1 (1.中南大学材料科学与工程学院,长沙 410083;2.东北轻合金有限责任公司,哈尔滨 150060)摘 要:采用微合金化Al -Mg -Mn -Sc -Z r 合金焊丝按MIG 方法焊接7A52铝合金板材。
采用高功率X 射线衍射仪对7A52铝合金焊接接头不同部位进行了精确的X 射线衍射分析。
结果表明,在焊接接头中存在四个本质的热扩散区域。
离焊缝中心线0～4mm 范围为焊缝区,焊缝中心为铸态组织;4～10mm 区域为半熔化区,在自然时效过程中有较多微小的强化相η′析出;10～16mm 范围为淬火区,原有沉淀相部分地回溶到基体并不能在自然时效过程中重新析出;最远端为软化区,基材中原有强化相η在焊接热输入的影响下形成了粗大的T 相,导致强度降低。
焊接热输入对不同区域的影响大小不同,导致不同区域的固溶程度和晶格畸变量不同,从而使微观和宏观残余应力都略有差异。
关键词:铝合金板材;焊接;析出;晶粒尺寸;残余应力中图分类号:TG 115.28 文献标识码:A 文章编号:0253-360X (2007)12-013-05黄继武0 序 言AlZnMg 合金由于具有优良的加工性能和高的比强度而得到了工业普遍的应用。
7A52铝合金是Al Zn Mg 合金家族中一种中高强可焊结构材料。
该合金是国内于20世纪80年代自行研制的中高强可焊铝合金,具有较高的比强度、较好的断裂韧性和抗低周疲劳性能。
该合金作为炮架和装甲结构件,被广泛应用于兵器工业领域[1]。
该合金作为焊接结构件使用,其焊接性能在整体性能中具有重要的地位。
7A52铝合金的板材一般采用焊条电弧焊、熔化极惰性气体保护电弧焊(MIG )[2,3]和搅拌摩擦焊(FSW )[4]焊接。
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铝 合 金 材 料 被 称 为 “ 色 材 料 ”， 以 反 复 回 绿 可
收 利 用 ， 具 有 良好 的 防 腐 性 能 ， 量 轻 ， 度 高 ， 且 质 强
力 学 性 能好 ， 于加 工 ， 易 因此 采 用 铝 合 金 制 造 汽 车 ， 有 利 于 汽 车 的轻 型 化 ， 时 可 以 减 少 燃 料 消耗 和 环 同 境 污 染 。目前 ， 济 发 达 国 家 已经 开 始 进 行 铝 合 金 经 汽 车 的研 制 ， 国 的通 用 、 特 、 国 的大 众 等 公 司 美 福 德
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薛伟峰 ， 单 平 ， 绳 荪 ， 金 瑞 ， 胡 廉 罗 震
（ 津 大 学 材 料 学院 ， 津 ３０ ７ ） 天 天 ００２
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刖 置
化 和 点 焊 质 量 的一 个 亟 待解 决 的 问题 。 过 对 铝 合 通 金 点 焊 过 程 中力 学 物 理 量 —— 电极 位 移 振 动 信 号
如飞溅 、 电极 寿命 短 ， 连 等 ， 响 了铝 合 金 点 焊 质 粘 影
量 的 稳 定 性［ 在 点 焊 过 程 中通 过 监 测 某 些 物 理 量 ， ３ １ 。
ｘ ｘｔ， ＝（ ）
是 由于 铝 合 金 具 有 高 的 导 电 导 热 性 能 ， 易 氧 化 等 及
特 性 ， 起 了铝 合 金 点 焊 过 程 中 的 一 些 特 殊 问 题 ， 引
速 度 、 速 度 ） 在 某 一 数 值 附 近 随 时 间 ｔ 变 化 关
ｅ ｅ ｔｏ ｅ ｎ ｔ ｅ ａ ｕ ｎ ｌｃｒｄ ｓ ｉ ｈ ｌ ｍｉｕｍ ｐ ｔ ｗｅ ｄ ｎ ｉ ｅ ｙ ｔ ｅ ｆ ｑ ｅ ｃ ｎ ｙ ｉ ， ｄ ｇ ｔ ｓ ｍｅ ｕ ｅｕ ｎ ｏ ｍａ ｉ ｎ ｗｈ ｃ ｃ ｎ ｅ ｕ ｅ ｏ ｓ ｏ ｌ ｉ ｇ ａ ｄ ｄ ｂ ｈ ｒ ｕ ｎ ｙ ａ ａ ｓｓａ ｅ ｏ ｓ ｆ ｌ ｉ ｆｒ ｔｏ ， ｉ ｈ ａ ｂ ｓ ｄ ｔ ｅ ｌ ｎ ｉ ｓ ｃ ｅ ｅ ｕ ｇ ｔ ａ ｏ ｅ ｉ ｔ ｅ ｎ ｒｗｈ ｔ ｅ ｅ ｓ ｌ ｈ ｈ ｓ ｈ ｐ ｅ ｅ Ｔ ｅ ｅ ｐ ｒｍｅ ｔｈ ｒ ｖ ｄ ｔ ａ ｒ ｑ ｅ ｃ ｎ ｙ ｉ ｎ ｐ ｔｗｈ ｔ ｒａ ｎ ｇ ｅ ｓ ｃ ｍ ｎ ｏ ｂ ｉ ｇ ｏ ｅ ｈ ｒｔ ｐ ａ ａ ａ ｐ ｎ ｄ． ｈ ｘ ｅ ｉ ｎ ａ ｐ ｏ ｅ ｈ ｔｆｅ ｕ ｎ ｙ ａ ａ ｓｓ ｅ ｈ ｈ ｈ ｓ ｓ ｌ ｏ ｅ ｖ ｂ ａ ｉｎ ｓｇ ａ ｓｏ ｌ ｃｒ ｄ ｓ ｉ ｓ ｆ ｌａ ｄ ｐ ｒ ｐ ｃｉ ｅ ｍｅｈ ｄ ｗｈ ｃ ａ ｓ ｄ ｔ ｎ ｔ ｒｔ ｅ ｐ ｃ ｓ ｆｔ ｅ ａ ｕ ｎ ｍ ｆ ｈ ｔ ｉ ｒ ｔ ｉ ｌ ｆｅ ｅ ｔ ｅ ｓ ａ ｕ ｅ ｕ ｏ ｎ ｏ ｎ ｎ ｓ ｅ ｔ ｔ ｏ ， ｉ ｈ ｃ ｎ ｂ ｕ ｅ ｏ ｍｏ ｉ ｈ ｒ ｅ ｓ ｏ ｍｉ ｕ ｅ ｖ ｅ ｏ ｏ ｈ ｌ ｓ ｏ ｌ ｉ ｇ Ｓ ｏ ｉ ｒ ｖ ｌ ｉ ｇ ｑ ａ ｉ ． ｐｔ ｗｅ ｄ ｎ Ｏ ａ ｔ ｍｐ ｅ ｗｅ ｄ ｎ ｕ ｔ ｓ ｏ ｌ ｙ ’
进 行 频 谱 分 析 ， 判 断 点 焊 熔 核 形 成 以 及 飞 溅 的 产 来
生的原 因。
１ 检 测 原 理
机 械 振 动 是 一 种 特 殊 形 式 的 运 动 ， 运 动 学 的 从 观点看 ， 械 振动是机 械系统 的某些物 理量（ 移 、 机 位
都 推 出 自己 的 铝 合 金 汽 车 ， 已 小 批 量 生 产 【 。 并 １ 但 １
维普资讯
第３ ２卷
第 ８期
重焊墩
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